Hversu hefðbundnar vélrænar, herbergisstærðar CNC vélar fara yfir í borðvélar (eins og Bantam Tools skrifborð CNC fræsarvélar og Bantam Tools borðtölvur PCB mölunarvélar) er vegna þróunar einkatölva, örstýringa og annarra rafeindabúnaðarhluta.Án þessarar þróunar væru öflug og samsett CNC vélar ekki möguleg í dag.
Árið 1980, þróun stjórnunarverkfræði og tímaáætlun fyrir þróun rafeinda- og tölvustuðnings.
Dögun einkatölvu
Árið 1977 komu þrjár „örtölvur“ út samtímis – Apple II, gæludýr 2001 og TRS-80 – í janúar 1980, tilkynnti tímaritið Byte að „tímabil tilbúinna einkatölva væri runnið upp“.Þróun einkatölva hefur verið uppfærð hratt síðan þá, þegar samkeppni milli apple og IBM fjaraði út og flæddi út.
Árið 1984 gaf Apple út hinn klassíska Macintosh, fyrstu fjöldaframleiddu músadrifna einkatölvuna með grafísku notendaviðmóti (GUI).Macintosh kemur með macpaint og macwrite (sem gera WYSIWYG WYSIWYG forrit vinsæl).Árið eftir, í samvinnu við Adobe, var nýtt grafíkforrit hleypt af stokkunum sem lagði grunninn að tölvustýrðri hönnun (CAD) og tölvustýrðri framleiðslu (CAM).
Þróun CAD og myndavélarforrita
Milliliður milli tölvu og CNC vélbúnaðar er tvö grunnforrit: CAD og kambur.Áður en við förum yfir stutta sögu beggja er hér yfirlit.
CAD forrit styðja stafræna sköpun, breytingu og samnýtingu á 2D eða 3D hlutum.Kaðlaforritið gerir þér kleift að velja verkfæri, efni og önnur skilyrði fyrir skurðaðgerðir.Sem verkfræðingur, jafnvel þó að þú hafir lokið allri CAD vinnunni og veist útlit þeirra hluta sem þú vilt, þá veit mölunarvélin ekki stærð eða lögun fræsarans sem þú vilt nota, eða upplýsingar um efnisstærð þína eða tegund.
Kambaforritið notar líkanið sem verkfræðingurinn bjó til í CAD til að reikna út hreyfingu tólsins í efninu.Þessir hreyfiútreikningar, kallaðir verkfæraleiðir, eru sjálfkrafa búnar til af kambásforritinu til að ná hámarks skilvirkni.Sum nútíma myndavélarforrit geta einnig líkt eftir því á skjánum hvernig vélin notar tólið að eigin vali til að skera efni.Í stað þess að klippa próf á raunverulegum verkfærum aftur og aftur getur það sparað slit á verkfærum, vinnslutíma og efnisnotkun.
Uppruna nútíma CAD má rekja aftur til ársins 1957. Forritið Pronto þróað af tölvunarfræðingnum Patrick J. Hanratty er viðurkennt sem faðir cad/cam.Árið 1971 þróaði hann einnig hið mikið notaða forrit Adam, sem er gagnvirkt grafískt hönnunar-, teikni- og framleiðslukerfi skrifað í FORTRAN, sem miðar að almætti yfir vettvang."Iðnaðarsérfræðingar áætla að 70% af öllum 3-D vélrænni cad/cam kerfum sem til eru í dag megi rekja til upprunalega kóða Hanratty," sagði University of California Irvine, þar sem hann framkvæmdi rannsóknina á þeim tíma.
Um 1967 helgaði Patrick J. Hanratty sig við tölvustýrða hönnun á samþættum hringrásum (CADIC) tölvum.
Árið 1960 var frumkvöðlaforritið Sketchpad of Ivan Sutherland þróað á milli tveggja forrita Hanratty, sem var fyrsta forritið til að nota fullt grafískt notendaviðmót.
Þess má geta að AutoCAD, sem Autodesk kom á markað árið 1982, er fyrsta 2D CAD forritið sérstaklega fyrir einkatölvur frekar en stórtölvur.Árið 1994 gerði AutoCAD R13 forritið samhæft við þrívíddarhönnun.Árið 1995 kom SolidWorks út með þeim skýra tilgangi að gera CAD hönnun auðveldari fyrir breiðari markhóp og síðan var Autodesk Inventor hleypt af stokkunum árið 1999, sem varð leiðandi.
Um miðjan níunda áratuginn sýndi vinsælt stigstærð myndrænt AutoCAD kynningu sólkerfið okkar í 1:1 kílómetra fjarlægð.Þú getur jafnvel þysjað inn á tunglið og lesið skjöldinn á Apollo tungllendingunni.
Það er ómögulegt að tala um þróun CNC véla án þess að heiðra hugbúnaðarframleiðendur sem eru staðráðnir í að draga úr aðgangsþröskuldi stafrænnar hönnunar og gera það viðeigandi fyrir öll færnistig.Sem stendur er Autodesk fusion 360 í fararbroddi.(samanborið við svipaðan hugbúnað eins og Mastercam, UGNX og PowerMILL hefur þessi öflugi cad/cam hugbúnaður ekki verið opnaður í Kína.) hann er „fyrsta 3D CAD, cam og CAE tól sinnar tegundar, sem getur tengt alla vöruþróun þína ferli að skýjatengdum vettvangi sem hentar fyrir PC, MAC og farsíma.Þessi öfluga hugbúnaðarvara er ókeypis fyrir nemendur, kennara, hæft sprotafyrirtæki og áhugafólk.
Snemma samningar CNC vélar
Sem einn af frumkvöðlum og forfeðrum samsettra CNC véla, var Ted Hall, stofnandi shopbot verkfæra, prófessor í taugavísindum við Duke háskólann.Í frítíma sínum finnst honum gaman að gera krossviðarbáta.Hann leitaði að tóli sem auðvelt var að klippa krossvið, en jafnvel verðið á því að nota CNC fræsar á þeim tíma fór yfir $50.000.Árið 1994 sýndi hann hópi fólks þéttu mylluna sem hann hannaði á verkstæði sínu og hóf þannig vegferð fyrirtækisins.
Frá verksmiðju til skjáborðs: MTM snap
Árið 2001 stofnaði Massachusetts Institute of Technology (MIT) nýja bita- og atómmiðstöð, sem er systurrannsóknarstofa MIT Media Laboratory, og er undir forystu hugsjónamannsins prófessors Neil Gershenfeld.Gershenfeld er talinn vera einn af stofnendum Fab Lab (Manufacturing Laboratory) hugmyndarinnar.Með stuðningi 13,75 milljóna Bandaríkjadala upplýsingatæknirannsóknarverðlauna frá National Science Foundation, byrjaði bita- og frumeindamiðstöðin (CBA) að leita eftir aðstoð við að búa til lítið vinnustofunet til að útvega almenningi persónuleg stafræn framleiðslutæki.
Þar áður, árið 1998, opnaði Gershenfeld námskeið sem hét „hvernig á að búa til (næstum) hvað sem er“ við Massachusetts Institute of Technology til að kynna tækninemum dýrar iðnaðarframleiðsluvélar, en námskeiðið hans laðaði að sér nemendur með ólíkan bakgrunn, þar á meðal list, hönnun og arkitektúr.Þetta hefur orðið grunnurinn að persónulegu stafrænu framleiðslubyltingunni.
Eitt af verkefnunum sem fæðast af CBA er vélar sem framleiða (MTM), sem leggur áherslu á þróun hraðvirkra frumgerða sem hægt er að nota í oblátaverksmiðjum rannsóknarstofum.Ein af vélunum sem fæddust í þessu verkefni er MTM snap skrifborðs CNC mölunarvél sem var búin til af nemendum Jonathan Ward, Nadya peek og David Mellis árið 2011. Notaði þungt smell HDPE plast (skorið úr eldhússkurðarbrettinu) á stórum búðarbotni CNC mölunarvél, þessi 3-ása fræsari keyrir á ódýrum Arduino örstýringu og getur nákvæmlega malað allt frá PCB til froðu og viðar.Á sama tíma er það sett upp á skjáborðinu, flytjanlegt og á viðráðanlegu verði.
Á þeim tíma, þó að sumir CNC fræsivélaframleiðendur eins og shopbot og epilog hafi verið að reyna að gefa út smærri og ódýrari skrifborðsútgáfur af fræsivélum, voru þær samt frekar dýrar.
MTM snap lítur út eins og leikfang, en það hefur gjörbreytt skrifborðsfræsingu.
Í anda sannrar Fab Lab deildi MTM snap teymið meira að segja efnisskránni sinni svo þú getir búið það til sjálfur.
Stuttu eftir stofnun MTM snap, vann liðsmaður Jonathan Ward með verkfræðingunum Mike Estee og Forrest green og efnisfræðingnum Danielle applestone að því að framkvæma DARPA styrkt verkefni sem kallast mentor (framleiðsla tilraun og kynning) til að „þjóna 21. öldinni.
Teymið vann á otherlab í San Francisco, sameinaði og endurskoðaði hönnun MTM snap vélbúnaðar, með það að markmiði að framleiða borðtölvu CNC fræsivél með sanngjörnu verði, nákvæmni og auðveldri notkun.Þeir nefndu það othermill, sem er forveri Bantam tools skrifborðs PCB mölunarvélar.
Þróun þriggja kynslóða af annarri mill
Í maí 2013 hóf teymi annarra véla Co. hópfjármögnunarstarfsemi með góðum árangri.Mánuði síðar, í júní, hóf shopbot verkfæri herferð (einnig vel heppnuð) fyrir flytjanlega CNC vél sem kallast handibot, sem er hönnuð til að nota beint á vinnuvefsíðuna.Helstu eiginleikar þessara tveggja véla eru að meðfylgjandi hugbúnaður – otherplan og fabmo – er hannaður til að verða leiðandi og auðveld í notkun WYSIWYG forrit, í sömu röð, svo að breiður markhópur geti notað CNC vinnslu.Eins og stuðningur þessara tveggja verkefna sannar er augljóst að samfélagið er tilbúið fyrir þessa tegund nýsköpunar.
Hið táknræna skærgula handfang Handibot tilkynnir færanleika þess.
Stöðug þróun frá verksmiðju til skjáborðs
Frá því að fyrsta vélin var tekin í notkun í atvinnuskyni árið 2013 hefur stafræna framleiðsluhreyfingin verið uppfærð.CNC mölunarvélar innihalda nú allar gerðir af CNC vélum frá verksmiðjum til borðtölva, frá vírbeygjuvélum til prjónavéla, tómarúmmótunarvélar, vatnsstraumskurðarvélar, laserskurðarvélar o.fl.
Tegundir CNC véla sem fluttar eru frá verksmiðjuverkstæðum yfir á borðtölvur eru að vaxa jafnt og þétt.
Þróunarmarkmið Fab rannsóknarstofunnar, sem upphaflega fæddist við MIT, er að gera öflugar en dýrar stafrænar framleiðsluvélar vinsælar, vopna snjalla huga með verkfærum og koma hugmyndum sínum inn í hinn líkamlega heim.Aðeins reyndur fólk getur fengið fyrri sérfræðinga með þessum verkfærum.Nú er byltingin í skrifborðsframleiðslunni að efla þessa nálgun enn frekar, allt frá Fab rannsóknarstofum til persónulegra verkstæða, með því að draga verulega úr kostnaði en viðhalda faglegri nákvæmni.
Þegar þessi braut heldur áfram, er spennandi ný þróun í samþættingu gervigreindar (AI) í skrifborðsframleiðslu og stafræna hönnun.Hvernig þessi þróun heldur áfram að hafa áhrif á framleiðslu og nýsköpun á eftir að koma í ljós, en við erum komin langt frá tímum herbergjastærðra tölva og öflugra framleiðslutækja sem eru algjörlega bundin stórum stofnunum og fyrirtækjum.Valdið er nú í okkar höndum.
Birtingartími: 19. júlí 2022